层序地层学回顾与展望

充分肯定了层序地层学的兴起、发展和成熟是对地层学、沉积学乃至地质学领域的一次革命,层序地层学对油气勘探具有重要的预测意义。回顾了层序地层学的发展历史,认为大致可以分为三个阶段,即萌芽阶段、孕育阶段和理论系统化阶段。分析了层序地层学的诞生和发展受到很高评价的原因在干它的科学性、先进性、预测性和定量性。层序地层学目前建立了三大学派概念体系。三大体系域概念的建立、全球海平面和相对海平面变化有助于对沉积层序发育的控制、各类叠置模式的指导和可容空间概念的确立。层序地层学在其发展过程中建立了三大理论体系(海相层序地层学、陆相层序地层学和高分辨率层序地层学)和四大方法体系(地震层序地层学分析、露头层序地层学分析、测井层序地层学分析和层序地层学模拟分析)。对陆相层序地层学的难点进行了分析,初步提出了陆相层序地层学边界确定、体系域命名、层序级别划分、层序等时性研究等陆相层序地层学发展中必需解决的问题。     

层序地层学的研究进展

“层序地层学”作为当今地质学界研究的热点问题之一，备受国内外地质学界的关注。笔者在综合国内外大量研究成果的基础上，本文回顾了层序地层学的起源和基本思想，总结了层序地层学在陆相、海相、盆地分析、层序充填动力学、岩相古地理编图、层序界面分类、浅水台地与深水陆棚对相对海平面变化的层序响应等方面的研究进展，展望了未来层序地层学的美好前景。     

元素地球化学特征在识别碳酸盐岩层序界面中的应用——以冀北坳陷中元古界高于庄组为例

元素是组成岩石矿物的基本单元,它们对环境的变化极为敏感。地层中元素的分配及比值变化、组合都在一定程度上纪录着古沉积环境的演化历程,这些对恢复古沉积环境,研究海相碳酸盐古盐度、海平面相对变化具有重要的指示意义。利用元素地球化学特征对冀北坳陷中元古界高于庄组层序地层单元进行研究,发现在古气候的影响下,古盐度、相对海平面变化与碳酸盐中的元素含量及有关元素比值呈现明显的旋回变化特征。其中Sr/Ba比值法与硼法判别精度相对较高,可以作为识别和划分碳酸盐岩层序界面的有效标志。     

塔里木盆地震旦—泥盆纪古海平面变化再造及形成机理分析

根据对塔里木盆地露头剖面的层序地层学研究，建立了震旦—泥盆纪古海平面变化曲线。详细分析了氧同位素记录与海平面变化之间的关系，得出了：氧同位素值的增大、减小反映着古海平面的下降、上升的变化的结论。用氧同位素分析结果验证了根据层序地层分析所建立的海平面变化曲线的正确性。并利用氧同位素分析结果定量计算了古海平面的变化幅度。最后阐述了古海平面变化的形成机理。     

塔里木盆地震旦-泥盆纪古海平面变化再造及形成机理分析

根据对塔里木盆地露头剖面的层序地层学研究，建立了震旦-泥盆纪古海平面变化曲线。详细分析了氧同位素记录与海平面变化之间的关系，得出了:氧同位素值的增大、减小反映着古海平面的下降、上升的变化的结论。用氧同位素分析结果验证了根据层序地层分析所建立的海平面变化曲线的正确性。并利用氧同位素分析结果定量计算了古海平面的变化幅度。最后阐述了古海平面变化的形成机理。     

华北晚古生代海平面变化及其层序地层响应

依据沉积学、煤地质学、层序地层学、古生物学等多学科综合方法,对华北地区晚古生代地层进行层序地层分析,并研究了相对海平面升降和其层序地层学响应,研究结果表明:研究区晚古生代地层存在着8种层序界面,主要包括古构造运动面、古生物间断面、大面积泥炭化沼泽化界面、陆表海低水位砂体底界、盆地转换界面、大范围冲刷面、大面积暴露面和硅质海绵岩等;依据界面的划分原则可以将研究区地层划分出1个盆地充填层序、3个构造层序(相当于二级层序)和7个三级层序;分析发现,基于层序格架下的相对海平面升降可以分为层序1-层序3的短期大规模海侵阶段及长时间海退阶段和层序4-层序7的长时期的海退阶段.在此基础上,依据海平面变化曲线及其层序地层响应特征发现华北晚古生代海平面变化具有周期性与复合性和高频性与事件性等特点.     

塔里木盆地奥陶系层序地层格架

在不同沉积相区典型露头、钻井及地震层序综合分析基础上,将塔里木盆地奥陶系海相地层划分出8个可全盆地对比的三级层序(OSQ1～OSQ8),首次建立了综合露头层序、钻井层序及地震层序划分的层序地层格架,建立了年代地层、牙形石生物地层、岩石地层与层序地层之间的相互关系(表1)。首次提出海相碳酸盐岩全岩或生物化石壳的碳同位素值可作为全球海平面变化的良好指标。在相似气候带及沉积环境具备相近的碳酸盐沉积速率的假设条件下,当沉积相分析所得到的相对海平面变化趋势与全岩碳同位素分析反映的全球海平面变化趋势总体一致时,说明碳酸盐层序的发育主要受控于全球海平面变化,反之则主要受控于区域构造沉降运动。鉴于这样的分析原理,我们认为塔里木盆地下奥陶统层序OSQ1及层序OSQ2属于主要受控于全球海平面变化的稳定加积型层序,而中、上奥陶统层序OSQ3～层序OSQ8则属于全球海平面总体上升背景下主要受区域构造运动控制形成的构造淹没型层序。     

四川广元地区早、中三叠世层序地层研究

根据海相层序地层理论和研究方法，通过对四川北部广元地区早、中三叠世沉积地层露头剖面的详细研究。划分出1个二级层序和6个三级层序。根据沉积层序和体系域的演化特征，编制了相对海平面变化曲线。通过区内沉积层序的划分对比，初步建立了广元地区早、中三叠世海相地层的层序地层格架。     

松辽盆地中部扶余油层相对湖平面变化定量研究

相对湖平面变化研究,不如相对海平面变化研究那么普遍和深入,一直是层序地层学研究的一个薄弱环节,而其定量研究更是少有涉及。在松辽盆地中央坳陷红岗北地区下白垩统扶余油层(泉四段)研究中,对相对湖平面变化定量研究的方法进行了总结和说明,并成功应用于研究区,取得了以下成果:通过定量的测井小波分析和以定性研究为主的经典地质学分析,将扶余油层(泉四段)定量地划分出1个长期(Ⅲ级)层序、4个中期(Ⅳ级)层序、22个短期(Ⅴ级)层序和69个超短期(Ⅵ级)层序;以69个超短期(Ⅵ级)层序为单元,对其进行了压实校正和Fischer图解的定量分析;Fischer图解分析与对比显示,相对湖平面变化具有级别性,长期(Ⅲ级)旋回级别的相对湖平面,受全球海平面变化影响,经历了湖侵→湖退的变化过程,而中期(Ⅳ级)旋回级别的相对湖平面,受全球海平面变化和湖盆内部因素共同影响,经历了(Ⅳ亚段)湖侵→湖退→(Ⅲ亚段)湖侵→湖退→(Ⅱ亚段)湖平面稳定、来回振荡→(Ⅰ亚段)湖退的变化过程。相对湖平面变化的定量研究依赖于测井数据的提取、应用和高分辨率层序地层的定量研究,有利于层序地层学和沉积学定量研究的发展和提高。     

珠江口盆地海相层序地层发育的控制因素分析

在对珠江口盆地海相地层珠海组—粤海组层序类型和发育模式分析的基础上,根据层序的结构特点,分析了珠江口盆地海相层序地层发育的控制因素。认为构造运动、继承性古地理格局、相对海平面变化和沉积物供应是珠江口盆地海相层序地层发育的主要控制因素,但在不同时期主控因素不一样。晚渐新世—早中新世是盆地结构调整的重要时期,构造运动和继承...     

中国层序地层研究现状和发展方向

层序地层学在中国已经近 2 0年 ,通过中国地质学家的努力下 ,层序地层学的发展可以分为 :萌芽阶段 ,快速发展阶段 ,成熟发展阶段。在中国区域层序地层研究、在层序地层理论体系、层序地层与矿产控制作用、层序地层与油气勘探、高分辨层序地层和米兰柯维奇旋回及米级旋回层序地层、陆相层序地层 (包括冲积体系和沙漠体系 )、新技术、新方法在层序地层中的应用 (包括地震、测井、计算机模拟、中子技术、宇宙核素等 )、盆山转换和动力层序地层、青藏高原层序地层及造山带层序地层、成岩层序地层和化学层序地层、构造层序地层、层序地层岩相古地理编图等各个方面都有很大发展 ,取得了丰硕的成果。在中国层序地层学研究状况分析基础上 ,提出中国层序地层学应该在加强应用 ,重视基础 ,提高技术 ,发展特色等四个方面努力创新 ,为层序地层学科的发展贡献中国地质学家的力量。     

陆相深水沉积层序和体系域边界识别方法初探——以东营凹陷牛38井为例

浅水环境中 ,在水体由深变浅或者由浅变深变化过程中 ,沉积岩的特性会发生明显的变化。但在深水环境中 ,沉积岩的特征对水体深度的小范围变动的反应并不明显。如何进行偏深水陆相沉积地层的沉积旋回划分 ,是层序地层学研究中一个薄弱的环节。以位于东营凹陷牛庄洼陷内资料较为齐全的牛 38井为研究对象 ,选用对水深变化较敏感的指标 ,如总有机碳含量、稀土元素、声波时差等 ,并结合Fischer曲线法 ,对深水沉积地层的层序地层单元划分进行了初步探讨 ,取得了较好的对应效果。研究结果表明 ,在层序和体系域边界上 ,总有机碳含量较低 ,声波时差曲线的斜率会发生明显的变化 ,稀土元素的相对含量较低 ,Fischer曲线的斜率也会发生变化     

升平油田葡萄花油层高分辨率层序地层格架及储层特征

利用高分辨率层序地层理论分析方法,在升平油田葡萄花油层三维地震资料及15口井岩心和356口井测井资料综合研究的基础上,通过不同级次基准面旋回界面特征的识别,将本区划分为1个长期、2个中期、6个短期和13个超短期层序,以超短期层序为目标,建立了单砂体等时对比单元的地层格架。以超短期层序为控制目标,详细研究了葡萄花油层沉积微相及单砂体分布规律:基准面上升期是三角洲河道砂体发育最有利时期,单砂体厚度大连续分布广;湖泛期细粒沉积物分布广泛,储集层不发育;基准面下降期受下切作用影响,河道砂体不发育。提出了葡萄花油层超短期旋回层序由于同沉积构造抬升作用所导致的从北到南逐渐减薄超覆尖灭新地层模式。     

The Missing Time Calculation of the Hiatus Surface:A Case Study of the Upper Permian Reef Section the Platform Margin,Ziyun,Guizhou

Taken as an example the Upper Permian reef section on the carbonate platformmargin at Ziyun, Guizhou, the paper discusses the missing time of a hiatus surface, an impor-tant problem in chemical sequence stratigraphy, with the concept of cosmic chemistry. Then thepaper proposes a series of new concepts for chemical sequence stratigraphy, including the con-densation surface, relative compaction factor and time missing factor. Finally a quantitativecurve of Late Permian relative sea-level change in the Ziyun area is presented with timecoordinates.     

江西贵溪盆地罗塘群层序地层分析

贵溪盆地罗塘群层序地层特征的研究表明,罗塘群由低水位体系域、水进体系域、高水位体系域组成,是一个完整的三级层序,自下到上可以划分为35个准层序,9个准层序组,准层序的形成是由于短期内的湖水深度的变化,这种短期内的湖水深度变化可以发生在水进期,也可以发生在高水位期,控制罗塘群三级层序形成的主要因素是构造活动和气候变化.在对罗塘群层序地层分析的基础之上,建立了贵溪盆地的层序地层模式.     

和田地区二叠—下三叠统层序地层特征与沉积体系

据陆相层序地层学原理及野外露头层序地层学方法,对新疆和田地区桑株、杜瓦、皮牙曼、阿其克等剖面的二叠—下三叠统进行层序界面识别,建立了和田地区层序地层格架.研究表明,该区二叠—下三叠统共划分为5个Ⅲ级层序及12个体系域.研究区在不同时期共发育5种沉积体系类型,包括冲积扇体系、河流沉积体系、湖泊沉积体系、三角洲体系及扇三角洲体系,指出该区层序演化中有利的烃源层、储集层和盖层及组合.     

松南西斜坡前缘带青山口组层序界面识别及特征研究

在前人研究的基础上,应用高分辨层序地层学理论与研究方法,对松辽盆地南部西斜坡地区的青山口组地层进行了层序地层划分与对比工作,从中识别出6个具等时意义的层序界面,将其划分为5个中期基准面旋回(4级层序)。建立了层序界面的岩心识别标志,即旋回叠加样式的变化面、岩性突变面—冲刷面、相类型的变化面和暴露剥蚀面,在测井曲线上,层序界面位于测井曲线幅度发生明显变化或曲线组合型式的转换处,在研究区地震剖面上的层序界面识别标志(超削反射终止特征)不明显。根据层序划分和层序界面的识别标志,把4级层序界面划分为不整合面、沉积作用转换面和顶超面,并对层序界面特征进行了详细研究。确定了研究层段湖泛面包括三角洲体系—湖泛面、深水湖—浊积体系—湖泛面和河流体系—洪泛面3种类型。层序界面和湖泛面的识别和确定,对于研究区高分辨率层序地层格架的建立和对储层分布规律的研究与预测具有重要意义。     

内陆表海含煤盆地Ⅲ级层序的划分原则及基本构成特点

 华北晚古生代煤系主要形成于陆内相对稳定区,古地貌上表现为受限内陆表海盆地,因此,识别层序界面及内部各级单元界面,划分层序及重建沉积体系域,需要总结出适合内陆表海盆地特点的层序划分原则和方法、技术系统。研究表明,识别沉积体系域,鉴定层序界面和各级构成单元界面,进行沉积体系和成因相的配置,划分小层序组和小层序等,这几项工作同步进行,相互映证,是内陆表海盆地层序地层分析的基本原则。     

黄骅坳陷扣村地区古近系沙三段高分辨层序地层分析

通过利用钻井、测井、地震等多种资料，以黄骅坳陷扣村地区古近系沙三段为例，详细论述了开展高分辨层序地层分析的研究流程、方法．在四级层序格架确定的基础上，叙述了以一般湖泛面和更小级别的岩性和结构层序单元界面的识别与类型的确定．指出通过露头、岩心、测井曲线和高分辨地震信息，可以确定短期旋回界面与超短期旋回界面．根据工区的特点选取主干剖面，建立高分辨率层序地层网络格架对比剖面，开展长、中、短期基准面旋回的分析、高分辨率层序地层的单砂体展布分析及其沉积微相研究．     

内陆表海含煤盆地Ⅲ级层序的划分原则及基本构成特点

华北晚古生代煤系主要形成于陆内相对稳定区,古地貌上表现为受限内陆表海盆地,因此,识别层序界面及内部各级单元界面,划分层序及重建沉积体系域,需要总结出适合内陆表海盆地特点的层序划分原则和方法、技术系统。研究表明,识别沉积体系域,鉴定层序界面和各级构成单元界面,进行沉积体系和成因相的配置,划分小层序组和小层序等,这几项工作同步进行,相互映证,是内陆表海盆地层序地层分析的基本原则。